CN110271265A - 一种基于不锈钢板的无节点网版 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于不锈钢板的无节点网版，属于印刷设备技术领域，网版包括网框、以及绷设于网框内的载体，载体的中心处设置有一组平行设置的主栅线、一组平行设置的副栅线以及一组用来通过浆料的过孔，主栅线和副栅线垂直设置，载体的中心处还设置有感光胶膜层，关键在于：所述的载体包括不锈钢板、以及粘接固定在不锈钢板表面的框形的聚酯丝网，主栅线、副栅线、以及过孔都设置在位于聚酯丝网内部的不锈钢板上形成为图形区，图形区与聚酯丝网之间设置有非图形区，感光胶膜层设置在聚酯丝网内部的不锈钢板上。没有传统的不锈钢丝网的节点即网结，表面平整度好，印刷阻力小，印刷性能更好，强度更高，印刷寿命更长。
Description
技术领域
本发明属于印刷设备技术领域，涉及到一种网版，特别是一种基于不锈钢板的无节点网版。
背景技术
随着环境污染的问题越来越严重，很多国家开始开发新的绿色新能源来减少对环境的污染，其中太阳能的研究占据了重要地位。太阳能电池可将太阳的光能转换为电能，且这种转换不会对环境产生任何污染，因此太阳能电池作为太阳能研究的核心技术之一得到了快速发展。丝网印刷是整个电池片制造过程中的最后一道工序，通过利用丝网镂空部分透浆料，非镂空部分不透浆料的基本原理在电池片正反表面印刷一层导电浆料，烧结后形成电极达到收集电荷和导电的作用。
目前市场上的太阳能电池网版，都是通过感光材料和光化学曝光的方式，将菲林上的图形转移到丝网和感光材料上，形成图形。现有网版的载体是由丝径非常细的不锈钢丝编制而成的不锈钢丝网，因此强度受不锈钢丝的影响很大，不锈钢丝非常脆弱，在印刷中特别容易被印刷碎片硌漏，会影响网版的印刷寿命。而且不锈钢丝网大部分都是由国外进口的，成本较高。
发明内容
本发明为了克服现有技术的缺陷，设计了一种基于不锈钢板的无节点网版，没有传统的不锈钢丝网的节点即网结，表面平整度好，印刷阻力小，印刷性能更好，强度更高，印刷寿命更长。
本发明所采取的具体技术方案是：一种基于不锈钢板的无节点网版，包括网框、以及绷设于网框内的载体，载体的中心处设置有一组平行设置的主栅线、一组平行设置的副栅线以及一组用来通过浆料的过孔，主栅线和副栅线垂直设置，载体的中心处还设置有感光胶膜层，关键在于：所述的载体包括不锈钢板、以及粘接固定在不锈钢板表面的框形的聚酯丝网，主栅线、副栅线、以及过孔都设置在位于聚酯丝网内部的不锈钢板上形成为图形区，图形区与聚酯丝网之间设置有非图形区，感光胶膜层设置在聚酯丝网内部的不锈钢板上。
所述的不锈钢板的厚度为20-25μm，聚酯丝网的厚度为30-40μm。
所述的感光胶膜层的厚度为10-13μm。
所述的过孔为矩形孔，每个副栅线外围都沿长度方向开设有一组矩形孔且该副栅线位于矩形孔长度边的中心处，副栅线的线宽为15-30μm，矩形孔的长度为290-310μm、宽度为45-55μm，沿同一副栅线设置的相邻矩形孔之间的间距为14-18μm。
位于相邻副栅线之间的不锈钢板上开设有感光胶填充孔。
所述的感光胶填充孔是直径为290-310μm的圆孔。
所述的网框上开设有用来连接网框与夹具的螺孔。
所述的网框为正方形框，正方形框的每个拐角处都开设有螺孔，螺孔的直径为4-8mm。
在载体上开设有至少两个对位孔，所有的对位孔都位于不锈钢板与聚酯丝网的粘接区。
所述的对位孔的直径为1-3mm。
本发明的有益效果是：不锈钢板的耐磨性较好但回弹性较差，聚酯丝网的回弹性较好但耐磨性较差，本发明用不锈钢板做载体，将合适厚度的不锈钢板和聚酯丝网进行复合，张紧到网框上，兼具了不锈钢板的耐磨性和聚酯丝网的回弹性，可以达到需要的张力，用精密激光切割机进行雕刻，按设计好的图形将其雕刻在张力合适的不锈钢板上，形成和不锈钢丝网不一样的过孔。这种网版没有传统的不锈钢丝网的节点即网结，表面平整度好，印刷阻力小，印刷时浆料能够在硅片上很好地摊开，印刷性能更好，可以印刷出平整的栅线，使其具有更好的电流收集及传输能力，能够有效提高太阳能转化效率。
可以对做好的印刷网版进行纳米处理，这样会使得过孔的侧壁非常的光滑，更适于浆料的通过。由于不锈钢板的强度比不锈钢丝网的强度更高，因此在印刷中具有更优良的耐刺穿性，印刷寿命更长。在网版的有限区域内，只有图形区开设有过孔，其它很大一部分不锈钢板上都没有开设过孔，所以在回弹效果满足使用需求的前提下，本发明网版的耐磨性较好，印刷寿命可以达到现有网版印刷寿命的3-5倍。图案区的过孔采用激光雕刻工艺制作而成，完全避开了大量进口国外不锈钢丝网的制约，可以大大降低生产成本，并可依照要求控制过孔的大小，制作出更适于印刷的网版。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明中图形区的局部放大图。
附图中，1代表网框，2代表主栅线，3代表副栅线，4代表过孔，5代表不锈钢板，6代表聚酯丝网，7代表螺孔，8代表对位孔，9代表感光胶填充孔。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做详细说明：
一、具体实施例
一种基于不锈钢板的无节点网版，包括网框1、以及绷设于网框1内的载体，载体的中心处设置有一组平行设置的主栅线2、一组平行设置的副栅线3以及一组用来通过浆料的过孔4，主栅线2和副栅线3垂直设置，如图1和图2所示，主栅线2都竖直设置、副栅线3都水平设置，过孔4为矩形孔，每个副栅线3外围都沿长度方向开设有一组矩形孔且该副栅线3位于矩形孔长度边的中心处，副栅线3的线宽为15-30μm，矩形孔的长度为290-310μm且优选为300μm、宽度为45-55μm且优选为50μm，沿同一副栅线3设置的相邻矩形孔之间的间距为14-18μm且优选为16μm。因为本发明网版的表面平整度好，所以副栅线3的线宽可以减小为15-30μm，可以减小电阻率，提高光电转换效率。
载体的中心处还设置有感光胶膜层，载体包括不锈钢板5、以及粘接固定在不锈钢板5表面的框形的聚酯丝网6，主栅线2、副栅线3、以及过孔4都设置在位于聚酯丝网6内部的不锈钢板5上形成为图形区，图形区与聚酯丝网6之间设置有非图形区，感光胶膜层设置在聚酯丝网6内部的不锈钢板5上，如图1所示，不锈钢板5的上下两面都设置有感光胶膜层，为了确保获得所需的感光效果，将感光胶膜层的厚度设置为10-13μm。
作为对本发明的进一步改进，为了使载体具有足够高的强度，将不锈钢板5的厚度设置为20-25μm，聚酯丝网6的厚度设置为30-40μm。
作为对本发明的进一步改进，位于相邻副栅线3之间的不锈钢板5上开设有感光胶填充孔9，感光胶填充孔9是直径为290-310μm且优选为300μm的圆孔。利用感光胶填充孔9可以增大感光胶与不锈钢板5的接触面积，从而增强表面摩擦力，使得二者之间的连接更加牢固可靠，降低漏浆机率，提高生产效率。
作为对本发明的进一步改进，网框1上开设有用来连接网框1与夹具的螺孔7，预设螺孔7，在将网框1与夹具固定在一起时更加简单方便。网框1是外边长为356mm的正方形框，正方形框的每个拐角处都开设有螺孔7，螺孔7的直径为4-8mm且优选为6mm，使得网框1与夹具之间的连接点分布均匀，连接牢固可靠。
作为对本发明的进一步改进，在载体上开设有至少两个对位孔8，所有的对位孔8都位于不锈钢板5与聚酯丝网6的粘接区。使用时，通过将对位孔8与待印刷硅片上的对位点对齐，可以快速地将网版与待印刷硅片对准位置，确保印刷效果。对位孔8的直径为1-3mm且优选为1mm，对位孔8的数量为四个，如图1所示，在图形区的上方、下方、左方、右方各设置一个对位孔8，四个对位孔8的轴线排列成一个正方形。
二、实验验证
为了验证本发明网版的印刷效果，准备五组现有网版和五组本发明网版，五组现有网版分别编号为对比例1、对比例2、对比例3、对比例4、对比例5，五组本发明网版分别编号为实施例1、实施例2、实施例3、实施例4、实施例5，对上述十组网版进行如下实验：
(一)表面平整度实验
用RZ表面平整度测量仪对上述十组网版表面的RZ值、以及涂布过程中网版的RZ值变量进行测量，测量方式是均匀选取图案范围内的五组测量点，记录最大值平均值和最小值平均值，如果RZ表面平整度测量仪显示H则代表超出量程范围，测量结果如下面的表1所示：
表1各网版表面的RZ值、以及涂布过程中网版的RZ值变量
由上面表1中的数据可以看出，本发明网版涂布一次测得的RZ值与现有网版涂布六次测得的RZ值相近，本发明网版涂布三次测得的RZ值就明显小于现有网版涂布六次测得的RZ值，因此为了得到所需的RZ值，本发明网版的涂布次数要少于现有网版的涂布次数，所以本发明网版的表面平整度更好，可以提高生产效率。
现有网版的丝网材质属于编制工艺制成，丝径交叉处的网结在涂布过程中会形成波浪线，网结与感光胶的架桥状态影响胶体流平，进一步影响涂布成膜后的RZ值。而本发明网版属于高精度钢板材质，材质本身的RZ值较好，除图案区以外没有网孔结构，涂布感光胶的过程不受网结高度的影响，涂布成膜过程中，能更快获取较好的RZ值，表面平整度好，印刷阻力小，印刷时浆料能够在硅片上很好地摊开。
(二)印刷性测试
用二次元测量机测量上述十组网版P.S面开口宽度，对比开口的垂直度，测量印后的图像拓宽、锯齿宽度，二次元测量机的放大倍数为400倍，测量方式是取图案范围内25个测量点，记录最大值平均值和最小值平均值，所得结果如下面的表2所示：
表2各网版P.S面开口宽度、印后的图像拓宽、印后的锯齿宽度
由表2中的数据可以看出，现有网版P.S面宽度差为2-3μm，而本发明网版P.S面宽度差为0.5-2μm，明显比现有网版的要小，所以本发明网版的垂直度要比现有网版的垂直度好。现有网版的印后拓宽值比本发明网版的印后拓宽值大。现有网版的印刷边缘整齐性(印后锯齿宽度)为3-5μm，而本发明网版的印刷边缘整齐性(印后锯齿宽度)仅为1-3μm。由此可见，本发明网版的垂直度好、印后拓宽小、印后锯齿宽度小，所以本发明网版的综合性能优于现有网版的综合性能。
每个对比例和每个实施例中网版的数量都是1100片，也就是说，每1100片网版为一组，记录每组中网版印刷次数的平均值、印刷寿命的平均值，对比印刷寿命，所得的耐印性实验数据如下面的表3所示：
表3各网版印刷次数、印刷寿命
由上面表3中的数据可知，本发明网版的印刷寿命、印刷次数都比现有网版要高，印刷寿命可以达到现有网版印刷寿命的3-5倍，所以本发明网版的质量更好。漏浆/角漏主要是在印刷过程中硅片边角位置磨擦导致，现有网版的边角处由感光胶填充网孔状态组成，印刷中感光胶受油墨溶剂腐蚀后，慢慢变薄直至脱落，最终磨擦丝网导致其断裂或破损。本发明网版的边角处由不锈钢板和感光胶膜层组成，不锈钢板上只在图形区设置有过孔，其它很大一部分不锈钢板上都没有开设过孔，所以本发明网版的耐磨性要优于现有网版的耐磨性。
Claims (10)
1.一种基于不锈钢板的无节点网版，包括网框(1)、以及绷设于网框(1)内的载体，载体的中心处设置有一组平行设置的主栅线(2)、一组平行设置的副栅线(3)以及一组用来通过浆料的过孔(4)，主栅线(2)和副栅线(3)垂直设置，载体的中心处还设置有感光胶膜层，其特征在于：所述的载体包括不锈钢板(5)、以及粘接固定在不锈钢板(5)表面的框形的聚酯丝网(6)，主栅线(2)、副栅线(3)、以及过孔(4)都设置在位于聚酯丝网(6)内部的不锈钢板(5)上形成为图形区，图形区与聚酯丝网(6)之间设置有非图形区，感光胶膜层设置在聚酯丝网(6)内部的不锈钢板(5)上。
2.根据权利要求1所述的一种基于不锈钢板的无节点网版，其特征在于：所述的不锈钢板(5)的厚度为20-25μm，聚酯丝网(6)的厚度为30-40μm。
3.根据权利要求1所述的一种基于不锈钢板的无节点网版，其特征在于：所述的感光胶膜层的厚度为10-13μm。
4.根据权利要求1所述的一种基于不锈钢板的无节点网版，其特征在于：所述的过孔(4)为矩形孔，每个副栅线(3)外围都沿长度方向开设有一组矩形孔且该副栅线(3)位于矩形孔长度边的中心处，副栅线(3)的线宽为15-30μm，矩形孔的长度为290-310μm、宽度为45-55μm，沿同一副栅线(3)设置的相邻矩形孔之间的间距为14-18μm。
5.根据权利要求1所述的一种基于不锈钢板的无节点网版，其特征在于：位于相邻副栅线(3)之间的不锈钢板(5)上开设有感光胶填充孔(9)。
6.根据权利要求5所述的一种基于不锈钢板的无节点网版，其特征在于：所述的感光胶填充孔(9)是直径为290-310μm的圆孔。
7.根据权利要求1所述的一种基于不锈钢板的无节点网版，其特征在于：所述的网框(1)上开设有用来连接网框(1)与夹具的螺孔(7)。
8.根据权利要求7所述的一种基于不锈钢板的无节点网版，其特征在于：所述的网框(1)为正方形框，正方形框的每个拐角处都开设有螺孔(7)，螺孔(7)的直径为4-8mm。
9.根据权利要求1所述的一种基于不锈钢板的无节点网版，其特征在于：在载体上开设有至少两个对位孔(8)，所有的对位孔(8)都位于不锈钢板(5)与聚酯丝网(6)的粘接区。
10.根据权利要求9所述的一种基于不锈钢板的无节点网版，其特征在于：所述的对位孔(8)的直径为1-3mm。
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